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一江秋水
[专家分：9680] 发布于 2010-06-01 17:09:00
位图文件的数据结构
一、文件的组成
Bmp 文件由文件头、位图信息头、调色板、数据区等四个部分组成（真彩位图没有调色板，由三个部分组成），结构如下（在以下所有表格中，偏移量和长度的单位均为字节，括号外为10进制，括号内为16进制）：
表一：BMP文件的总体结构
--------------------------------------------------------
偏移量 长度 说明
--------------------------------------------------------
1.BMP文件头 000（000） 14
2.BMP信息头 014（00E） 40
3.调色板 054（036） 8—1024 8＝单色，1024＝256色
4.位图数据 又称位图点阵
--------------------------------------------------------
说明：
1.上表中1-3部分合称DIB文件头，而2、3两部分又合称为位图信息。
2.对于单色、16色、256色位图来说，调色板存放的是实际颜色的RGB值，而位图点阵存放的是颜色对应的索引值。
3.真彩位图没有调色板，在位图点阵存放的是实际颜色的RGB值。
下面详述各部分的结构。
㈠BMP文件头结构见表二
表二：BMP文件头结构
--------------------------------------------------------------
偏移量 长度 描述 值 说明
--------------------------------------------------------------
000(000) 2 文件类型 424D “BM”的 ASCII 码
002(002) 4 文件大小 以字节为单位
006(006) 4 保留 00 00 00 00 必须为0
010(00A) 4 位图点阵偏移量
--------------------------------------------------------------
说明：位图点阵偏移量＝表一所述的1—3部分长度之和
㈡BMP信息头结构见表三
表三：BMP信息头结构：
------------------------------------------------------------------------------
偏移量 长度 描述 值（16进制）
------------------------------------------------------------------------------
014（00E） 4 BMP 信息头结构长度 28 00 00 00（10进制＝40）
018（012） 4 图像宽度
022（016） 4 图像高度
026（01A） 2 位面板数 01 00（必须＝1）
028（01C） 2 每象素所占位数 04 00（有6个可能值：1/4/8/10/18/20）
030（01E） 4 象素数据的压缩类型 00 00 00 00（0表示未压缩）
034（022） 4 位图点阵的长度
038（026） 4 设备水平分辨率
042（02A） 4 设备垂直分辨率
046（02E） 4 有效颜色数 00 00 00 00（调色板中实际使用的颜色索引
的个数，O表示全要使用）
050（032） 4 重要的颜色索引个数 00 00 00 00（0表示所有颜色均重要）
------------------------------------------------------------------------------
说明：
1.上表中的长度数据，遵循“低位在前，高位在后”的原则。并且，凡长度字节数为 2的数据，其数据类型为Integer，字节数为4的数据，其数据类型为Long。
2.位图点阵长度说明的是图象的大小，而不是整个位图文件的大小。
3.每象素所占位数是指象素在位图中所占的字节位数（1个字节=8位），01表示单色位图（黑白位图），04表示16色位图，08表示256色，10表示16位加强彩色，18表示24位真彩，20表示32位真彩。
4.设备水平分辨率和垂直分辨率的单位是：像素/米，实在不知微软为何弄了“米”来做单位，难怪大多数BMP图片的这两个参数都＝0。
㈢调色板的结构见表四——表六
表四：调色板的结构
------------------------
颜色 长度 说明
------------------------
蓝（B） 1 蓝色分量
绿（G） 1 绿色分量
红（R） 1 红色分量
保留 1 未用，＝0
------------------------
说明：
1.单色位图调色板存放着黑色和白色两种颜色值，位图点阵区由1、0两个索引值组成。16色位图调色板存放着16种颜色值，位图点阵区由 0——15的索引值组成。256色位图调色板存放着256种颜色值，位图点阵区存放着0——255的索引值。
2.由于在调色板中，每种颜色均由蓝、绿、红三个分量组成，加上一个保留字节，所以每种颜色需占用4个字节。
表五：三种位图的调色板数据
-----------------------------------
图标规格 偏移量 长度
-----------------------------------
单色 054（036） 8（4×2）
16色 054（036） 64（4×16）
256色 054（036） 1024（4×256）
-----------------------------------
表六：VB常用的调色板索引值以及对应的颜色值
----------------------------
颜色 索引值 颜色值
----------------------------
单色位图：
黑色 0 00 00 00 00
白色 1 FF FF FF 00
16色位图：
黑色 0 00 00 00 00
深红 1 00 00 80 00
深绿 2 00 80 00 00
深黄 3 00 80 80 00
深蓝 4 80 00 00 00
深紫 5 80 00 80 00
深青 6 80 80 00 00
深灰 7 80 80 80 00
浅灰 8 C0 C0 C0 00
红色 9 00 00 FF 00
绿色 A 00 FF 00 00
黄色 B 00 FF FF 00
蓝色 C FF 00 00 00
紫色 D FF 00 FF 00
青色 E FF FF 00 00
白色 F FF FF FF 00
----------------------------
说明：
1.每种颜色值占用4个字节，最后一个字节未用。
2.表三中所说的“每象素所占位数”是指一个像素在位图中所占的字节位数，如果＝1， 表示一个像素占用 1位，一个字节可表示8个像素，我们称之为单色位图（黑白位图）；如果＝4，表示一个像素占用4位，一个字节可表示2个像素，我们称之为16色位图；如果＝8，表示一个像素占用8位，一个字节只表示一个像素，我们称之为256色位图。
3.怎么个对应法呢？举个例来说，比如16色位图的位图点阵区中，某个字节值为81，那就表示该字节所对应的 2个象素，左边的象素索引值＝8，对应的颜色为浅灰色，而右边的象素索引值＝1，对应的颜色为深红色。
㈣位图点阵的结构
1.未经压缩的位图点阵数据是按扫描线从下至上存储的，而在每条扫描线中，是从左至右存储的，即图像的第一个像素值，在位图阵列的左下角，最后一个像素值在位图阵列的右上角。
2.使用调色板的位图，位图点阵区的数据字节高位表示靠左的像素。低位表示靠右的像素。
3.位图点阵区中，每一条扫描线的长度必须结束于32位的边界，也就是说，一条扫描线的字节长度必须能整除4，否则就要全0字节来补充。举例来说，如果一条扫描线有3个字节，那么就要用空白的1个字节来补充成4字节，如果有6个字节，那么就必须用空白的2个字节来补充成8字节。
4.位图宽度与扫描线长度的对应关系见表七——表十（图象宽度单位：像素，扫描线长度单位：字节）
表七：单色位图宽度与扫描线长的对应关系
----------------------
图象宽度 扫描线长度
----------------------
1—32 4
33—64 8
65--96 12
97--120 16
……
----------------------
表八：16色位图宽度与扫描线长的对应关系
----------------------
图象宽度 扫描线长度
----------------------
1— 8 4
9—16 8
17--24 12
25--32 16
33--40 20
41--48 24
49--56 28
57--64 32
65--72 36
71--80 40
……
----------------------
表九：256色位图宽度与扫描线长的对应关系
----------------------
图象宽度 扫描线长度
----------------------
1— 4 4
5— 8 8
9—12 12
13—16 16
17--20 20
21--24 24
25--28 28
29--32 32
33--36 36
37--40 40
41--44 44
45--48 48
……
----------------------
表十：24位真彩位图宽度与扫描线长的对应关系
----------------------
图象宽度 扫描线长度
----------------------
1 4
2 8
3 12
4 12
5 16
6 20
7 24
8 24
9 28
10 32
11 36
12 36
13 40
14 44
15 48
16 48
17 52
18 56
19 60
20 60
21 64
22 68
23 72
24 72
……
----------------------
说明：
1.由以上4个表归纳出计算位图一条扫描线长度的VB代码如下∶
①单色位图每条扫描线长度＝4×（图象宽＼32＋Abs（（图象宽 Mod 32）＞0））
②16色位图每条扫描线长度＝4×（图象宽＼8＋Abs（（图象宽 Mod 8）＞0））
③256色位图每条扫描线长度＝4×（图象宽＼4＋Abs（（图象宽 Mod 4）＞0））
④24位真彩位图每条扫描线长度＝4×（图象宽×3＼4＋Abs（（图象宽×3 Mod 4）＞0））
2.知道了扫描线的长度和图像的高度，我们就可以轻松地计算出位图文件的大小。例如16×16的单色位图，查表七可知，扫描线长度＝4，那么位图点阵的大小＝高度×扫描线长度＝16×4＝64，查表五可知，调色板大小＝8，查表一可知，BMP文件头大小＝14，BMP信息头大小＝40，所以，该位图文件的大小＝64＋8＋14＋40＝126字节。
一、文件的组成
Bmp 文件由文件头、位图信息头、调色板、数据区等四个部分组成（真彩位图没有调色板，由三个部分组成），结构如下（在以下所有表格中，偏移量和长度的单位均为字节，括号外为10进制，括号内为16进制）：
表一：BMP文件的总体结构
--------------------------------------------------------
偏移量 长度 说明
--------------------------------------------------------
1.BMP文件头 000（000） 14
2.BMP信息头 014（00E） 40
3.调色板 054（036） 8—1024 8＝单色，1024＝256色
4.位图数据 又称位图点阵
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说明：
1.上表中1-3部分合称DIB文件头，而2、3两部分又合称为位图信息。
2.对于单色、16色、256色位图来说，调色板存放的是实际颜色的RGB值，而位图点阵存放的是颜色对应的索引值。
3.真彩位图没有调色板，在位图点阵存放的是实际颜色的RGB值。
下面详述各部分的结构。
㈠BMP文件头结构见表二
表二：BMP文件头结构
--------------------------------------------------------------
偏移量 长度 描述 值 说明
--------------------------------------------------------------
000(000) 2 文件类型 424D “BM”的 ASCII 码
002(002) 4 文件大小 以字节为单位
006(006) 4 保留 00 00 00 00 必须为0
010(00A) 4 位图点阵偏移量
--------------------------------------------------------------
说明：位图点阵偏移量＝表一所述的1—3部分长度之和
㈡BMP信息头结构见表三
表三：BMP信息头结构：
------------------------------------------------------------------------------
偏移量 长度 描述 值（16进制）
------------------------------------------------------------------------------
014（00E） 4 BMP 信息头结构长度 28 00 00 00（10进制＝40）
018（012） 4 图像宽度
022（016） 4 图像高度
026（01A） 2 位面板数 01 00（必须＝1）
028（01C） 2 每象素所占位数 04 00（有6个可能值：1/4/8/10/18/20）
030（01E） 4 象素数据的压缩类型 00 00 00 00（0表示未压缩）
034（022） 4 位图点阵的长度
038（026） 4 设备水平分辨率
042（02A） 4 设备垂直分辨率
046（02E） 4 有效颜色数 00 00 00 00（调色板中实际使用的颜色索引
的个数，O表示全要使用）
050（032） 4 重要的颜色索引个数 00 00 00 00（0表示所有颜色均重要）
------------------------------------------------------------------------------
说明：
1.上表中的长度数据，遵循“低位在前，高位在后”的原则。并且，凡长度字节数为 2的数据，其数据类型为Integer，字节数为4的数据，其数据类型为Long。
2.位图点阵长度说明的是图象的大小，而不是整个位图文件的大小。
3.每象素所占位数是指象素在位图中所占的字节位数（1个字节=8位），01表示单色位图（黑白位图），04表示16色位图，08表示256色，10表示16位加强彩色，18表示24位真彩，20表示32位真彩。
4.设备水平分辨率和垂直分辨率的单位是：像素/米，实在不知微软为何弄了“米”来做单位，难怪大多数BMP图片的这两个参数都＝0。
㈢调色板的结构见表四——表六
表四：调色板的结构
------------------------
颜色 长度 说明
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蓝（B） 1 蓝色分量
绿（G） 1 绿色分量
红（R） 1 红色分量
保留 1 未用，＝0
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说明：
1.单色位图调色板存放着黑色和白色两种颜色值，位图点阵区由1、0两个索引值组成。16色位图调色板存放着16种颜色值，位图点阵区由 0——15的索引值组成。256色位图调色板存放着256种颜色值，位图点阵区存放着0——255的索引值。
2.由于在调色板中，每种颜色均由蓝、绿、红三个分量组成，加上一个保留字节，所以每种颜色需占用4个字节。
表五：三种位图的调色板数据
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图标规格 偏移量 长度
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单色 054（036） 8（4×2）
16色 054（036） 64（4×16）
256色 054（036） 1024（4×256）
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表六：VB常用的调色板索引值以及对应的颜色值
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颜色 索引值 颜色值
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单色位图：
黑色 0 00 00 00 00
白色 1 FF FF FF 00
16色位图：
黑色 0 00 00 00 00
深红 1 00 00 80 00
深绿 2 00 80 00 00
深黄 3 00 80 80 00
深蓝 4 80 00 00 00
深紫 5 80 00 80 00
深青 6 80 80 00 00
深灰 7 80 80 80 00
浅灰 8 C0 C0 C0 00
红色 9 00 00 FF 00
绿色 A 00 FF 00 00
黄色 B 00 FF FF 00
蓝色 C FF 00 00 00
紫色 D FF 00 FF 00
青色 E FF FF 00 00
白色 F FF FF FF 00
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说明：
1.每种颜色值占用4个字节，最后一个字节未用。
2.表三中所说的“每象素所占位数”是指一个像素在位图中所占的字节位数，如果＝1， 表示一个像素占用 1位，一个字节可表示8个像素，我们称之为单色位图（黑白位图）；如果＝4，表示一个像素占用4位，一个字节可表示2个像素，我们称之为16色位图；如果＝8，表示一个像素占用8位，一个字节只表示一个像素，我们称之为256色位图。
3.怎么个对应法呢？举个例来说，比如16色位图的位图点阵区中，某个字节值为81，那就表示该字节所对应的 2个象素，左边的象素索引值＝8，对应的颜色为浅灰色，而右边的象素索引值＝1，对应的颜色为深红色。
㈣位图点阵的结构
1.未经压缩的位图点阵数据是按扫描线从下至上存储的，而在每条扫描线中，是从左至右存储的，即图像的第一个像素值，在位图阵列的左下角，最后一个像素值在位图阵列的右上角。
2.使用调色板的位图，位图点阵区的数据字节高位表示靠左的像素。低位表示靠右的像素。
3.位图点阵区中，每一条扫描线的长度必须结束于32位的边界，也就是说，一条扫描线的字节长度必须能整除4，否则就要全0字节来补充。举例来说，如果一条扫描线有3个字节，那么就要用空白的1个字节来补充成4字节，如果有6个字节，那么就必须用空白的2个字节来补充成8字节。
4.位图宽度与扫描线长度的对应关系见表七——表十（图象宽度单位：像素，扫描线长度单位：字节）
表七：单色位图宽度与扫描线长的对应关系
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图象宽度 扫描线长度
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1—32 4
33—64 8
65--96 12
97--120 16
……
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表八：16色位图宽度与扫描线长的对应关系
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图象宽度 扫描线长度
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1— 8 4
9—16 8
17--24 12
25--32 16
33--40 20
41--48 24
49--56 28
57--64 32
65--72 36
71--80 40
……
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表九：256色位图宽度与扫描线长的对应关系
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图象宽度 扫描线长度
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1— 4 4
5— 8 8
9—12 12
13—16 16
17--20 20
21--24 24
25--28 28
29--32 32
33--36 36
37--40 40
41--44 44
45--48 48
……
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表十：24位真彩位图宽度与扫描线长的对应关系
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图象宽度 扫描线长度
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1 4
2 8
3 12
4 12
5 16
6 20
7 24
8 24
9 28
10 32
11 36
12 36
13 40
14 44
15 48
16 48
17 52
18 56
19 60
20 60
21 64
22 68
23 72
24 72
……
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说明：
1.由以上4个表归纳出计算位图一条扫描线长度的VB代码如下∶
①单色位图每条扫描线长度＝4×（图象宽＼32＋Abs（（图象宽 Mod 32）＞0））
②16色位图每条扫描线长度＝4×（图象宽＼8＋Abs（（图象宽 Mod 8）＞0））
③256色位图每条扫描线长度＝4×（图象宽＼4＋Abs（（图象宽 Mod 4）＞0））
④24位真彩位图每条扫描线长度＝4×（图象宽×3＼4＋Abs（（图象宽×3 Mod 4）＞0））
2.知道了扫描线的长度和图像的高度，我们就可以轻松地计算出位图文件的大小。例如16×16的单色位图，查表七可知，扫描线长度＝4，那么位图点阵的大小＝高度×扫描线长度＝16×4＝64，查表五可知，调色板大小＝8，查表一可知，BMP文件头大小＝14，BMP信息头大小＝40，所以，该位图文件的大小＝64＋8＋14＋40＝126字节。